第五章气压场与空气的运动

1、本章重点本章重点 气压的垂直分布与水平分布规律气压的垂直分布与水平分布规律 如何考虑作用于运动空气上的力如何考虑作用于运动空气上的力 风的形成风的形成第五章第五章 气压场与空气的运动气压场与空气的运动 二、二、气压的水平分布气压的水平分布 D DG G 2000米米等压面等压面3124地面地面AB（1）把）把1至至4点按气压由高到低排序点按气压由高到低排序_（2）在）在1、2、A、B之间绘出热力环流过程箭头。之间绘出热力环流过程箭头。（3）A、B哪受热，哪冷却？哪受热，哪冷却？1、3、4、2受热受热冷却冷却（4）A、B、两点都位于北半球同一条纬线，此时、两点都位于北半球同一条纬线，此时若地球位

2、于近日点若地球位于近日点,则则A点处在点处在_（陆地或海洋）（陆地或海洋）。海洋海洋1 1、大气运动的、大气运动的重要性重要性： 实现大气中热量和水汽的输送及各种天气变化实现大气中热量和水汽的输送及各种天气变化2 2、大气运动的、大气运动的根本原因根本原因： 由于各纬度获得的太阳辐射能多少不均，造成由于各纬度获得的太阳辐射能多少不均，造成高高低纬度间温度的差异低纬度间温度的差异。“太阳惹的祸太阳惹的祸”3 3、大气运动的、大气运动的分类分类：（1 1）大气的）大气的垂直运动垂直运动（2 2）大气的）大气的水平运动水平运动风风高高低低低低高高 高高低低受热受热冷却冷却冷却冷却BAC 受热受热近地

3、面近地面高空高空冷却冷却冷却冷却BAC 高气压高气压低气压低气压低气压低气压高气压高气压高气压高气压低气压低气压B A C大气垂直运动大气垂直运动同一水平面气压同一水平面气压差差大气水平运动大气水平运动风风地区间的冷热不均地区间的冷热不均太阳辐射差异太阳辐射差异造成造成引起引起 导致导致促使促使答：太阳辐射答：太阳辐射 大气水平运动的直接原因是什么？大气水平运动的直接原因是什么？ 大气运动的根本原因是什么？大气运动的根本原因是什么？答：气压差异答：气压差异答：地面冷热不均答：地面冷热不均 大气运动的能量来源是什么？大气运动的能量来源是什么？赤道赤道南极南极北极北极赤道赤道气气流流上上升升市市

4、区区由郊区流向市区由郊区流向市区由郊区流向市区由郊区流向市区城 市 热 岛 环 流城 市 热 岛 环 流郊郊 区区郊郊 区区热热由于城市人燃烧了大量的各种燃料，释放出大量的人为热，导致城市气温高于郊区，使城市犹如一个温暖的岛屿，称为“城市热岛”、“热岛效应”。城市风城市风海陆风对沿海地区的天气和气候有着明显的海陆风对沿海地区的天气和气候有着明显的影响：白天，海风携带着海洋水汽输向大陆影响：白天，海风携带着海洋水汽输向大陆沿岸，使沿海地区多雾多低云，降水量增多，沿岸，使沿海地区多雾多低云，降水量增多，同时还调节了沿海地区的温度，使夏季不致同时还调节了沿海地区的温度，使夏季不致过于炎热，冬季不过于

5、寒冷。过于炎热，冬季不过于寒冷。山谷风山谷风 在山区，白天从谷地吹向山坡、夜间从山坡吹向谷在山区，白天从谷地吹向山坡、夜间从山坡吹向谷地，以一日为周期的周期性风系，称为山谷风（见下地，以一日为周期的周期性风系，称为山谷风（见下图）。白天，因为山坡上的空气比同高度的自由大气增图）。白天，因为山坡上的空气比同高度的自由大气增温强烈，空气从谷地沿坡向上爬升，形成谷风；夜间由温强烈，空气从谷地沿坡向上爬升，形成谷风；夜间由于山坡辐射冷却，冷空气沿坡下滑，从山坡流入谷地，于山坡辐射冷却，冷空气沿坡下滑，从山坡流入谷地，形成山风。形成山风。青藏高原与平均经向环流青藏高原与平均经向环流 高耸挺拔的大高原，由

6、于它高耸挺拔的大高原，由于它与周围自由大气的热力差异所形与周围自由大气的热力差异所形成的冬夏相反的盛行风系，称为成的冬夏相反的盛行风系，称为高原季风。以青藏高原季风最为高原季风。以青藏高原季风最为典型。冬季高原面上出现冷高压，典型。冬季高原面上出现冷高压，气流从高原向四周流动；夏季高气流从高原向四周流动；夏季高原面上出现热低压，气流从四周原面上出现热低压，气流从四周流向高原。高原季风对环流和气流向高原。高原季风对环流和气候的影响很大，尤其在东亚和南候的影响很大，尤其在东亚和南亚季风区。同时，在冬夏不同的亚季风区。同时，在冬夏不同的季节，高原季风环流的方向与东季节，高原季风环流的方向与东亚地区因

7、海陆热力性质差异所形亚地区因海陆热力性质差异所形成的季风的方向完全一致，两者成的季风的方向完全一致，两者叠加起来，使得东亚地区的季风叠加起来，使得东亚地区的季风（尤其冬季风）势力特别强盛，（尤其冬季风）势力特别强盛，厚度特别大。厚度特别大。焚焚 风风 当流经山地的湿润气流受当流经山地的湿润气流受到山地阻挡时，被迫沿坡绝热到山地阻挡时，被迫沿坡绝热爬升，这时按照干绝热递减率爬升，这时按照干绝热递减率降温。当达到水汽凝结高度时，降温。当达到水汽凝结高度时，形成云，此后按照湿绝热递减形成云，此后按照湿绝热递减率降温，逐渐形成降水，空气率降温，逐渐形成降水，空气继续沿坡上升，降水也不断发继续沿坡上升，

8、降水也不断发生。当越过山顶以后，空气沿生。当越过山顶以后，空气沿坡下沉增温，水汽含量大为减坡下沉增温，水汽含量大为减少，按照干绝热递减率下沉压少，按照干绝热递减率下沉压缩升温。由于干绝热温度变化缩升温。由于干绝热温度变化率比湿绝热温度变化率大。过率比湿绝热温度变化率大。过山后的空气温度比山前同高度山后的空气温度比山前同高度上空气的温度要高得多，湿度上空气的温度要高得多，湿度也小得多，形成了沿着背风坡也小得多，形成了沿着背风坡向下吹的既热且干的风，称为向下吹的既热且干的风，称为焚风。焚风。峡谷风峡谷风北欧峡谷 一、水平气压梯度力（一、水平气压梯度力（G G） p p x x p p x x p

9、p x x p p x x p p x x p p x x p p x x dxdydzdxdydz p p y y dxdydzdxdydz p p z z （ i i j j k k）dxdydzdxdydz p dxdydzp dxdydz p p x x p p y y p p z z1 1 1 1 1 1 p p z z1 1 p p n n100810101006（百帕）高压高压低压低压水平气压梯度水平气压梯度同一水平面上单位同一水平面上单位距离间的气压差。距离间的气压差。水平气压梯度力水平气压梯度力垂直于等压线垂直于等压线并由高压指向低压并由高压指向低压水平气压梯度力：大气水平运

10、动的原动力，是形成风的直接原因水平气压梯度力：大气水平运动的原动力，是形成风的直接原因风速风速同一幅等压线分布图上，等压同一幅等压线分布图上，等压线越密集，水平气压梯度力越线越密集，水平气压梯度力越大，风力越强，风速越大大，风力越强，风速越大 A A2 2 V sin V sin 10101008100610041002（百帕）（高）（高）（低）（低）气气压压梯梯度度力力地转偏向力地转偏向力风向风向（北半球）（北半球）背风而立背风而立低压在左低压在左高高压在右压在右风向：平行于等压线风向：平行于等压线地转偏向力地转偏向力+水平气压梯度力水平气压梯度力二力作用达到平衡二力作用达到平衡高空风高空风

11、:地转风地转风白贝罗风压定律白贝罗风压定律方向：方向：大小：大小：特点：特点：N N:向右S S:向左垂直于风向赤道为0，纬度越高地转偏向力越大只改变方向，不改变速度大小 V V2 2r r 白贝罗风压定律白贝罗风压定律地转偏向力地转偏向力（百帕）（百帕）100010051010风向风向地面摩擦力地面摩擦力水平气压水平气压梯度力梯度力三力共同作用下的风三力共同作用下的风（北半球近地面）（北半球近地面）风向：斜交等压线风向：斜交等压线方向：方向：大小：大小：特点：特点：与风向相反与地面状况有关既改变风速，也改变风向，摩擦力越大， 风向与等压线之间的夹 角越大。摩擦力摩擦力 二力合力：二力合力：风向风向与与等压线平行等压线平行三力合力：三力合力：风向与等压线有一夹角风向与等压线有一夹角水平气压梯度力水平气压梯度力 地转偏向力地转偏向力 风向垂直于等压线风向垂直于等压线高空风高空风低空风低空风小结小结判定风向规律：风向是指风吹来的方向。风向是指风吹来的方向。 先明确高低气压；其次确定气压梯度力的先明确高低气压；其次确定气压梯度力的方向；最后根据南、北半